Нові енергетичні транспортні засоби з теплопровідним кремнеземом і акумулятором.

Теплопровідний силіконовий гель широко використовується як вдосконалений композитний матеріал із чудовою теплопровідністю в транспортних засобах на новій енергії, слугуючи як матеріалом для охолодження двигуна та герметиком. Теплопровідний герметик з чудовою теплопровідністю поставляється однокомпонентним. Готовий лист силікагелевого теплопровідника див. на малюнку. 1. Теплопровідний кремнезем можна створити за допомогою реакцій конденсації з вологою, присутньою в атмосфері, утворюючи низькомолекулярні виділення, зшивання, затвердіння та високоефективні еластомери з чудовими властивостями фізичної та термічної стійкості. Теплопровідний кремнезем також має відмінні властивості стійкості до високих і низьких температур. Теплопровідний кремнезем має численні переваги, включаючи електроізоляцію, стійкість до старіння та хімічну стабільність. Крім того, теплопровідний кремнезем має міцну адгезію як до металів, так і до неметалів для кращого зчеплення – ці якості дозволяють теплопровідному кремнезему застосовуватися в багатьох сферах; таблиця 117 містить усі відповідні параметри. Теплопровідний кремнезем відіграє невід’ємну роль у покращенні запасу ходу та безпеки нових транспортних засобів.

 Акумуляторні системи в цих автомобілях зазвичай включають літій-оксид заліза, літій-діоксид марганцю, потрійні батареї та паливні елементи, причому теплопровідний кремнезем відіграє суттєву роль. На витривалість транспортного засобу може вплинути кількість присутніх клітин; чим більше батарей додається, їх відстань стає ближче одна до одної; проте елементи батареї виробляють значну кількість тепла під час циклів розряду або заряджання. Нещасні випадки, такі як пожежі або короткі замикання в елементах батареї, можуть виникнути, коли тепло не може ефективно розсіюватися. Теплопровідний кремнезем, еластичний матеріал, призначений для швидкого заповнення проміжків у клітинах і ефективної передачі тепла до зовнішньої зони охолодження або до вхідних дверей. Безпека системи забезпечується завдяки цьому заходу, водночас користуючись перевагами наявності більшої кількості акумуляторів, щоб максимізувати переваги та збільшити їхню витривалість на транспортних засобах з новою енергією. Теплопровідний кремнезем діє як міст теплопередачі, коли йдеться про різні методи охолодження. Зони розсіювання тепла відіграють ключову роль в ефективній передачі тепла від елементів до зон розсіювання тепла, завдяки ізоляційним властивостям, які забезпечують захист від високої напруги, викликаної надмірним споживанням струму в елементах батареї, підтримуючи нормальну роботу системи та запобігаючи таким несправностям, як короткі замикання.

Теорія тепловиділення акумулятора

Оптимізовано ефективність управління температурою для автомобільних акумуляторів, які використовують композитну теплопровідну пластину з силікагелю (CSGP) у поєднанні з повітряним охолодженням.

У попередньому розділі було представлено ознайомлення з BTM та акумуляторами, які використовуються для автомобілів з новою енергією. Як і будь-який акумулятор, його температура може підвищуватися під час заряджання/розряджання або під впливом сонячного світла. Термін служби батареї та безпека можуть бути скомпрометовані, коли температура перевищує оптимальний діапазон робочих температур, що потенційно може призвести до перегріву. Нездатність точно контролювати цей діапазон створює ризики для безпеки. Оскільки заряджання та розряджання створюють значну кількість тепла, чудова теплопровідність, розсіювання тепла та продуктивність CSGP використовуються для його видалення за допомогою технології повітряного охолодження. Тут ми будемо використовувати CSGP у поєднанні з повітряним охолодженням як стратегію управління температурою для автомобільних акумуляторів.

У рамках експерименту також важливо мати на увазі термічний опір між CSGP і корпусом батареї. Термічний опір відіграє невід’ємну роль у теплопровідності, що впливає на розподіл температури в модулях батарей, а також на розсіювання тепла. CSGP є чудовим теплопровідником, але між ним і акумуляторними модулями залишається деякий термічний опір, який може вплинути на результати експерименту. Це дослідження було зосереджено на дослідженні ефективності CSGP для розсіювання тепла в акумуляторних модулях. У цьому експерименті не було повністю вивчено термічний опір між акумуляторними модулями та CSGP, оскільки мета полягає в тому, щоб оцінити його потенціал у розсіюванні тепла та покращити регулювання температури під час розряду з високою швидкістю.

На малюнку зображено вузол платформи, який використовується в експериментальних випробуваннях. 7. Окремі акумуляторні модулі, оснащені системами охолодження, поміщаються в інкубатор. Для досягнення найкращих результатів ці акумуляторні модулі мають підтримувати температуру рівно 40 °C протягом усіх експериментів. Звичайне середовище для тестування батареї коливається від 0 до 40 °C. Якщо температура навколишнього середовища падає від 0 до 40 °C, це може негативно вплинути на його продуктивність, значно зменшивши розрядну ємність і вплинувши на загальну продуктивність акумулятора. Щоб забезпечити точність, акумуляторні модулі будуть інкубуватися протягом двох годин для стабілізації температури перед заряджанням і розряджанням за допомогою системи тестування акумуляторів. Термопари Т-типу мають один кінець, прикріплений до поверхні, а інший – до приладу Agilent для вимірювання температури, що дає змогу записувати температуру модуля кожні дві секунди. Вентилятори також забезпечують примусовий потік повітря над модулями композитного теплопровідного пластинчастого примусового охолодження (CSGPFC); джерела живлення постійного струму забезпечують енергію для цієї функції. Щоб забезпечити точність, важливо оцінити внутрішній опір кожної батареї, а також її криву заряду й розряду, розрядити та зарядити кожну батарею перед проведенням з ними експериментів. У нашому модулі батареї використовуються клітини з близьким опором; необхідно приділити особливу увагу тому, щоб усі їхні батареї мали однаковий рівень заряду.